KR101660777B1 - Method for refining brassscrapsand leadless brass manufactured by the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a method for refining a brass scrap and leadless manufactured thereby, wherein the method comprises the following steps of: (a) preparing a brass material in a molten state by putting a brass scrap into a melting furnace; (b) injecting chlorine gas into the inside of the brass material in a molten state; (c) injecting one or more types of gas selected in nitrogen gas or argon gas into the inside of the brass material in a molten state after injecting the chlorine gas in the (b) step; (d) spraying one or more types of borax and cryolite to slag floating on a surface of the brass material in a molten state after injecting gas in the (c) step; and (e) removing a slag mixture formed in the (d) step.

Description

황동 스크랩의 정련 방법 및 그에 의해 제조되는 무연황동{Method for refining brassscrapsand leadless brass manufactured by the same} TECHNICAL FIELD The present invention relates to a refining method of brass scrap and a lead-free brass manufactured by the same,

본 발명은 황동 스크랩의 정련 방법 및 그에 의해 제조되는 무연황동에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 황동 스크랩으로부터 납을 제거하는 황동 스크랩의 납(Pb) 정련 방법 및 그에 의해 제조되는 무연황동에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a lead (Pb) refining method of brass scrap for removing lead from brass scrap and a lead-free brass produced thereby.

주물용 황동합금은 상수도배관, 음료용밸브, 수전금구류, 수도계량기, 건축용 부품뿐만 아니라, 일상 생활용품에 이르기까지 매우 다양한 용도로 사용되고 있다. 주물용 황동합금에는 위와 같은 다양한 용도에 맞추어, 그 용도에 적합한 기계적 성질과 그 성질을 얻기 위한 합금을 설계하기 위해 여러 가지 원소가 첨가된다.Brass alloys for casting are used in a wide variety of applications ranging from tap water pipes, beverage valves, faucet fittings, water meters, construction components to everyday necessities. Brass alloys for casting are added with various elements in order to design alloys for obtaining the mechanical properties and the properties suitable for the various uses as described above.

이중 가장 많이 요구되는 물성 중의 하나가 가공성이고, 가공성을 향상시키기 위해 1.0~4.5중량%의 납(Pb)이 첨가되며, 납(Pb)은 황동에서 거의 고용도가 없이, 입자상태로 조직에 분포하게 됨에 따라 가공 중에 칩(Chip)을 잘게 부수는 기능을 수행한다. 또 황동합금의 가공시 발생 되는 열에 의해 상대적으로 융점이 낮은 납(Pb)이 윤활제 역할을 하기 때문에, 가공저항력을 감소시키는 효과를 제공하며, 절삭공구의 수명을 연장시켜 주는 효과 제공한다. 따라서, 납(Pb)은 쾌삭황동을 제조하는 데에는 필수적인 성분(대략 1~3 중량%)으로 첨가되어 왔다.Of these, one of the most demanded properties is workability and 1.0 to 4.5 wt% of lead (Pb) is added to improve processability, and lead (Pb) has little solubility in brass, So as to perform a function of chipping the chips during processing. In addition, since lead (Pb) having a relatively low melting point acts as a lubricant due to the heat generated during the processing of the brass alloy, it provides an effect of reducing the machining resistance and prolongs the life of the cutting tool. Therefore, lead (Pb) has been added as an ingredient (approximately 1 to 3% by weight) which is essential for the production of free-cutting brass.

그러나, 납(Pb)은 대기 중의 호흡, 신체적 접촉뿐만 아니라, 음식물 및 식수 등을 통하여 인체 내부로 흡수되어 뼈에 축적된다. 인체에 축적된 납(Pn)은 성장기에 있는 어린이에게는 발육부진의 현상을 일으키고, 성인에게는 골다공증을 유발하며, 피부와 눈에 황달 현상, 구토, 소화장애, 무기력증, 잇몸의 블랙 라인, 고혈압, 시각장애 등의 질병과, 뇌에 영향을 미쳐 경련과 쇼크를 일으킬 수 있다. 따라서, 납(Pb) 성분이 용출되는 황동합금의 사용은 엄격히 규제되고 있다.However, lead (Pb) is absorbed into the human body through food and drinking water as well as respiration and physical contact in the atmosphere, and is accumulated in the bones. Lead (Pn) accumulated in the human body causes a developmental failure in a child in a growing stage, induces osteoporosis in an adult, and causes jaundice, vomiting, digestive disorders, lethargy, gums black line, hypertension, It can cause diseases such as disorder and brain, causing cramps and shocks. Therefore, the use of brass alloys from which lead (Pb) components are eluted is strictly regulated.

그러므로, 자원 재활용을 위하여 기존에 제조된 황동 스크랩(황동 고철 포함)을 사용하여 황동을 제조하는 경우, 기존의 황동 스크랩에 다량으로 포함된 납(Pb) 성분 때문에 보건복지부 고시에서 규정한 납(Pb) 성분의 용출률(1ppm 이하)을 맞추기 어렵게 되었다. Therefore, when brass is manufactured using conventional brass scrap (including brass scrap) for recycling of resources, the lead (Pb) component contained in a large amount in the conventional brass scrap is used for lead (Pb (1 ppm or less) of the components.

그러나, 납(Pb) 성분이 문제가 되는 함량 이상으로 포함된 황동 스크랩은 국내에수 천 톤이 넘을 것으로 추정되기 때문에, 황동 스크랩의 재활용이 불가능해 질 경우의 경제적 손실은 천문학적 규모가 될 수 있다. 그러므로 황동 스크랩을 정련하여 납(Pb) 성분을 제거하는 기술 개발은 이 분야에 있어서 매우 시급한 과제로 인식되고 있다. However, since brass scrap, which contains more than the content of lead (Pb), is estimated to be in excess of thousands of tons in the country, the economic loss in the event of the inability to recycle brass scrap can become an astronomical scale . Therefore, the development of technology to remove lead (Pb) components by refining brass scrap is recognized as a very urgent task in this field.

대한민국 특허공개 제10-2005-0096395호Korean Patent Publication No. 10-2005-0096395

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art,

납(Pb) 성분을 포함하고 있는 황동 스크랩(황동 고철 포함)을 정련하여 납(Pb) 성분을 효율적으로 제거할 수 있는 황동 스크랩의 정련 방법 및 그에 의해 제조되는 무연황동을 제공하는 것을 목적으로 한다. A refining method of a brass scrap capable of efficiently removing a lead (Pb) component by refining a brass scrap (including brass scrap) containing a lead (Pb) component and a lead-free brass produced thereby .

본 발명은, According to the present invention,

(a) 황동 스크랩을 용해로에 넣어 용융상태의 황동 재료를 준비하는 단계;(a) placing a brass scrap into a melting furnace to prepare a molten brass material;

(b) 상기 용융상태의 황동 재료 내부에 염소가스를 주입하는 단계;(b) injecting chlorine gas into the molten brass material;

(c) (b) 단계의 염소가스 주입 후, 용융상태의 황동 재료 내부에 질소가스 또는 아르곤 가스 중에서 선택되는 1종 이상의 가스를 주입하는 단계; (c) injecting at least one gas selected from a nitrogen gas or an argon gas into the molten brass material after the chlorine gas injection in the step (b);

(d) 상기 (c) 단계의 가스 주입 후, 용융상태의 황동 재료 표면으로 떠오르는 염화금속의 불순물 슬래그에 붕사 및 빙정석 중에서 선택되는 1종 이상을 분사하는 단계; 및 (d) injecting at least one selected from borax and cryolite into the impurity slag of the metal chloride floating on the surface of the brass material in the molten state after the gas injection in the step (c); And

(e) 상기 (d) 단계에서 형성된 슬래그 혼합물을 제거하는 단계;를 포함하는 황동 스크랩의 정련 방법을 제공한다.(e) removing the slag mixture formed in the step (d).

또한, 본 발명은,Further, according to the present invention,

상기 본 발명의 방법으로 납이 정련된 황동 재료를 포함하는 무연황동을 제공한다.Lead-free brass comprising a lead-refined brass material in accordance with the method of the present invention.

본 발명의 황동 스크랩의 정련 방법에 의하면, 간단한 방법에 의해 납(Pb) 성분을 포함하고 있는 황동 스크랩(황동 고철 포함)으로부터 납(Pb) 성분을 효율적으로 제거할 수 있으므로, 황동 스크랩의 정련을 매우 효율적으로 수행할 수 있으며, 또한, 납(Pb) 성분을 다량 포함하고 있어 재활용이 어려운 황동 스크랩(황동 고철 포함)의 재활용을 가능하게 하므로, 경제적으로도 매우 유익한 효과를 제공한다.According to the refining method of the brass scrap of the present invention, the lead (Pb) component can be efficiently removed from the brass scrap (including brass scrap) containing the lead (Pb) component by a simple method, It can be carried out very efficiently and it is possible to recycle brass scrap (including brass scrap), which contains a large amount of lead (Pb) component and is difficult to recycle, thereby providing a very economical advantage.

또한, 무연황동을 경제적인 가격으로 제공할 수 있어서, 이 분야의 산업발전에도 이바지할 수 있다. In addition, lead-free brass can be provided at an economical price, which can contribute to industrial development in this field.

도 1은 본 발명의 황동 스크랩의 정련에 사용될 수 있는 정련 장치의 일예를 도시한 도면이다.1 is a view showing an example of a refining apparatus which can be used for refining brass scrap of the present invention.

이하, 본 발명의 실시형태로 예시된 도면을 참고하여 본 발명의 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지기능 및 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명에서 특별히 한정되지 않은 발명의 구성에 대해서는 공지의 기술이 적용될 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings illustrated by embodiments of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In addition, the constitution of the invention which is not particularly limited in the present invention should be construed as being applicable to a known technology.

본 발명은, According to the present invention,

(a) 황동 스크랩을 용해로에 넣어 용융상태의 황동 재료를 준비하는 단계;(a) placing a brass scrap into a melting furnace to prepare a molten brass material;

(b) 상기 용융상태의 황동 재료 내부에 염소가스를 주입하는 단계;(b) injecting chlorine gas into the molten brass material;

(c) (b) 단계의 염소가스 주입 후, 용융상태의 황동 재료 내부에 질소가스 또는 아르곤 가스 중에서 선택되는 1종 이상의 가스를 주입하는 단계; (c) injecting at least one gas selected from a nitrogen gas or an argon gas into the molten brass material after the chlorine gas injection in the step (b);

(d) 상기 (c) 단계의 가스 주입 후, 용융상태의 황동 재료 표면으로 떠오르는 염화금속의 불순물 슬래그에 붕사 및 빙정석 중에서 선택되는 1종 이상을 분사하는 단계; 및 (d) injecting at least one selected from borax and cryolite into the impurity slag of the metal chloride floating on the surface of the brass material in the molten state after the gas injection in the step (c); And

(e) 상기 (d) 단계에서 형성된 슬래그 혼합물을 제거하는 단계;를 포함하는 황동 스크랩의 정련 방법에 관한 것이다.(e) removing the slag mixture formed in the step (d).

이하에서 도 1의 황동 스크랩 정련 장치를 참고하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the brass scrap polishing apparatus of FIG.

상기 (a) 단계에서 황동 스크랩은 황동 고철을 포함하는 개념으로 사용된다. 상기 (a) 단계에서 황동 스크랩은 적절한 크기(공지된 사이즈)로 압축한 상태로 도가니로(10)에 장입될 수 있다.In the step (a), the brass scrap is used as a concept including brass scrap. In the step (a), the brass scrap may be charged into the crucible 10 while being compressed to an appropriate size (known size).

상기 (a) 단계에서 용탕의 온도는 대략 1,000~1,150℃ 정도로 유지될 수 있다.In the step (a), the temperature of the molten metal may be maintained at about 1,000-1,150 ° C.

상기 (b) 단계에서 용융상태의 황동 재료 내부에 주입되는 염소가스는 산화법에 의해 정련되기 어려운 납(Pb)을 확실하게 정련할 수 있게 한다. The chlorine gas injected into the brass material in the molten state in the step (b) enables the refining of the lead (Pb) which is difficult to refine by the oxidation method.

용탕에 주입된 염소가스는 용융상태의 황동 재료에 포함된 금속성분들과 화학적으로 반응하여 염소화합물을 형성한다. 예를 들어, 납(Pb)과 반응하여 PbCl2를 형성하며, 주석(Sn)과 반응하여 SnCl2를 형성한다. 이러한 염화금속의 대부분은 비교적 저융점, 저비점을 가지므로, 염소가스 처리중에 쉽게 기화하여 제거될 수 있다. 용액 상태일 때는 슬래그 가운데에 흡수되거나, 증발하여 제거될 수 있다. The chlorine gas injected into the molten metal chemically reacts with the metal components contained in the molten brass material to form a chlorine compound. For example, it reacts with lead (Pb) to form PbCl 2 , and reacts with tin (Sn) to form SnCl 2 . Most of these metal chlorides have a relatively low melting point and a low boiling point, and can easily be vaporized and removed during chlorine gas treatment. When in solution, it can be absorbed in the slag or evaporated to remove.

염소가스는 알루미늄, 철 등과 먼저 반응하며, 서서히 납과 반응하여 용탕 속의 납성분을 제거한다. Chlorine gas reacts first with aluminum and iron, and gradually reacts with lead to remove lead in the molten metal.

염소가스 주입 시간은 통상 10분 정도이며, 오염도가 심한 용탕에는 30분 내지 100분 정도로 장시간 주입이 필요할 수도 있다.The chlorine gas injection time is usually about 10 minutes, and a long time may be required for a molten metal having a high contamination degree, for about 30 minutes to about 100 minutes.

염소가스 주입 후, 배기가스와 연도에서 탈염(脫鹽)을 하는 것은 중요하다. 예를 들어, 염소가스를 용탕으로 끌어들여 산염에 녹이고, 이 산염을 가성소다 또는 수산화칼슘으로 중화할 수 있다. After the chlorine gas injection, it is important to desalinate the exhaust gas and the flue gas. For example, chlorine gas can be drawn into the molten salt to dissolve in the acid salt, and the acid salt can be neutralized with caustic soda or calcium hydroxide.

염소가스 주입시 염소 봄베(도 1의 30)의 압력은 용해된 황동 재료 100 kg당 1기압(0.321 kg)으로 설정하는 것이 바람직하다.During chlorine gas injection, the pressure of the chlorine cylinder (30 in FIG. 1) is preferably set to 1 atm (0.321 kg) per 100 kg of dissolved brass material.

상기 염소가스는 도 1의 기화파이(도 1의 40)를 통하여 주입될 수 있다. The chlorine gas may be injected through the vaporization pie of FIG. 1 (40 in FIG. 1).

상기 (c) 단계에서 용융상태의 황동 재료 내부에 주입되는 질소가스 또는 아르곤 가스 중에서 선택되는 1종 이상의 가스에 관하여 설명한다.At least one gas selected from nitrogen gas or argon gas injected into the molten brass material in the step (c) will be described.

질소가스는 반응을 하지 않으므로 그 자체 정련작용은 없지만 염소처리 후 불용 산화물 또는 염화물을 탕중에 응집시켜 탕표면에 떠오르게 하며, 탕중의 수증기의 분압을 낮추어 탈 가스를 돕는다. 산화처리를 철저하게 해도 완전탈수는 할 수 없다. 산화물과 만들어질 수 있는 수증기는 1기압 이상의 분압이 되면 대기 중에 방산되지 않는다. 탕의 심부에 있는 것의 위에는 용탕의 정수압이 걸려있어 부양하기 어려워 내부에 갇히게 된다. 이 때, 질소주입은 탕내의분압관계의 균형을 깨뜨려 수증기가 탕 밖으로 달아나게 한다. 미산화수소도 함께 유도되어 질소-수소-수증기의 혼합물을 배기시킨다. 결국 탈수를 간접적으로 도우며, 유해 염소가스가 쉽게 탕중에 흡수되게 한다. Nitrogen gas does not react itself, so there is no refining action itself. However, after chlorine treatment, insoluble oxides or chlorides flocculate on the surface of the bath to float on the surface of the bath and lower the partial pressure of water vapor in the bath to help degas. Even if the oxidation treatment is thoroughly performed, complete dehydration can not be performed. The water vapor that can be produced with oxides does not dissipate in the atmosphere when the pressure exceeds 1 atm. On top of what is in the deep part of the bath, the hydrostatic pressure of the molten metal is caught, making it difficult to float and trap it inside. At this time, the nitrogen injection breaks the balance of the partial pressure relationship in the hot water so that the steam escapes out of the hot water. Hydrogen peroxide is also evacuated to evacuate the mixture of nitrogen-hydrogen-steam. In the end, it indirectly helps dehydration and allows the harmful chlorine gas to be easily absorbed in the hot water.

또한, 염소가스 처리에 의해 기화되거나 증발된 염소화합물을 밀어 올려 배기시키는 기능도 수행한다.It also performs the function of pushing up and evacuating the chlorinated compounds vaporized or evaporated by the chlorine gas treatment.

염소처리 완료 후에는 염소를 사용한 용기와 장치를 질소로 씻어 잔류 염소를 청소한다. After completion of chlorination, clean the remaining chlorine by flushing the container and the apparatus with chlorine with nitrogen.

상기 질소가스는 가능한 한 미세한 안개 상태로 불어 넣는다. 탈수를 위한 질소 불어넣기는 탕의 탈산처리 직전에 한다. The nitrogen gas is blown as fine mist as possible. Nitrogen blowing for dehydration is carried out immediately before deoxidation of the bath.

질소처리는 탈수를 돕지만, 주의해야 할 것은 질소는 완전히 무수로 되어 있어야 한다는 것이다. 질소 봄베의 압력은 2기압 이하로 하는 것은 좋지 않다. 질소 기압이 이 이하로 떨어지면 봄베가 비게 되어 봄베 가운데 있는 수분이 함께 가스에 섞여 탕중에 침입하게 된다.Nitrogen treatment helps dehydration, but note that nitrogen must be completely anhydrous. The pressure of the nitrogen bomb below 2 atmospheres is not good. When the nitrogen pressure falls below this, the bomb becomes empty and the water in the bomb is mixed with the gas and enters the bath.

질소가스 주입시 질소 봄베(도 1의 20)의 압력은 2기압 이하로 사용하는 것은 좋지않다. 질소기압이 2기압 이하로 떨어지면 봄베가 비게 되어 봄베 가운데 있는 수분이 함께 가스에 섞여 탕중에 침입된다.When the nitrogen gas is injected, the pressure of the nitrogen bomb (20 in FIG. 1) is not preferable to be lower than 2 atm. When the nitrogen pressure falls below 2 atm, the bomb becomes empty and the water in the bomb is mixed with the gas and enters the bath.

상기 아르곤가스는 질소 가스와 동일한 기능을 수행한다.The argon gas performs the same function as the nitrogen gas.

그러므로, 질소가스와 아르곤가스는 1종 단독으로 또는 2종 이상의 조합으로 주입될 수 있다. Therefore, the nitrogen gas and the argon gas can be injected singly or in combination of two or more kinds.

상기 질소가스 및/또는 아르곤가스 주입 시간은 통상 10분 정도이며, 오염도가 심한 용탕에는 30분 내지 100분 정도로 장시간 주입이 필요할 수도 있다.The nitrogen gas and / or argon gas injection time is usually about 10 minutes, and a long time may be required for the molten metal having a high contamination degree for about 30 minutes to about 100 minutes.

상기 질소가스는 도 1의 기화파이(도 1의 40)를 통하여 주입될 수 있다. The nitrogen gas may be injected through the vaporization pie of FIG. 1 (40 in FIG. 1).

본 발명에서, 상기 (b) 단계의 수행 전에, 용융상태의 황동 재료 내부에 질소가스 또는 아르곤 가스 중에서 선택되는 1종 이상의 가스를 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다. In the present invention, before the step (b), the method may further include injecting at least one gas selected from nitrogen gas or argon gas into the molten brass material.

또한, 염소가스와 질소가스를 동시에 불어넣는 것도 가능하다.It is also possible to blow chlorine gas and nitrogen gas at the same time.

상기에서 설명된 바와 같이, 질소가스는 탕중의 수증기의 분압을 낮추어 탈 가스를 돕기 때문에 염소가스의 주입전에 주입할 수도 있으며, 염소가스 주입과 동시에 주입될 수도 있다. As described above, the nitrogen gas can be injected before the chlorine gas injection or simultaneously with the chlorine gas injection because the nitrogen gas helps the degassing by lowering the partial pressure of water vapor in the brewing.

본 발명에서, 유해 염소가스는 질소 보호가스 하에서 쉽게 탕중에 흡수된다. 염소처리 완료 후에는 염소를 사용한 용기와 장치를 질소로 씻어 잔류 염소를 청소한다. In the present invention, the harmful chlorine gas is easily absorbed in the bath under a nitrogen protecting gas. After completion of chlorination, clean the remaining chlorine by flushing the container and the apparatus with chlorine with nitrogen.

본 발명에서, 상기 (b) 단계 내지 (e) 단계를 2회 이상 반복될 수 있다. 즉, 납성분의 정련상태를 체크하여 정련이 부족할 경우, 상기 단계를 반복하여 목적하는 정련을 달성할 수 있다. In the present invention, the steps (b) to (e) may be repeated two or more times. That is, if the refining state of the lead component is checked and the refining is insufficient, the above step can be repeated to achieve the desired refining.

본 발명에서, 상기 (d) 단계에서 붕사 및 빙정석 중에서 선택되는 1종 이상은 용융상태의 황동 재료 100중량부를 기준으로 1중량부의 양으로 분사될 수 있다. In the present invention, at least one selected from borax and cryolite may be sprayed in an amount of 1 part by weight based on 100 parts by weight of the brass material in a molten state in the step (d).

특히, 상기 붕사 및 빙정석은 1:1의 중량비로 혼합하여 분사되는 것이 슬래그의 효과적인 제거를 위하여 바람직하다. Particularly, the borax and cryolite are preferably mixed and sprayed at a weight ratio of 1: 1 for the effective removal of slag.

또한, 본 발명은 상술한 방법으로 납이 정련된 황동 스크랩을 포함하는 무연황동에 관한 것이다.The present invention also relates to lead-free brass comprising brass scrap that has been refined with lead in the manner described above.

상기 무연황동은 황동 스크랩을 사용하여 제조되므로, 단가가 낮아서 뛰어난 경제성을 갖는다.Since the lead-free brass is manufactured using brass scrap, the unit price is low and it has excellent economical efficiency.

본 발명의 무연황동은 기계, 전자, 전기,건축용 부품뿐만 아니라, 일상 생활용품에 이르기까지 매우 다양한 용도에 사용될 수 있으며, 특히 수전 금구류, 수도 계량기 바디, 음료용 밸브 등의 재료로 바람직하게 사용될 수 있다. The lead-free brass of the present invention can be used in a wide variety of applications ranging from mechanical, electronic, electrical and architectural components to everyday household goods, and is particularly preferably used as a material for a power tool, a water meter body, .

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are intended to further illustrate the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. The following examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

실시예Example 1: 황동 스크랩의 정련 1: Refining of brass scrap

시판 중인 황동 스크랩을 구입하여 용해로(도 1, 80)의 내부 도가니로(10)에 넣고, 상기 도가니로의 내부 온도를 1,050℃가 되도록 가열하여 용융 상태의 황동 재료를 준비하였다. 이 후, 상기 용융된 황동재료를 샘플링하여 성분을 분석하였다(분석결과 하기 표 1 참조).A commercially available brass scrap was purchased and placed in the internal crucible 10 of the melting furnace (FIGS. 1 and 80), and the internal temperature of the crucible was heated to 1,050 ° C to prepare a melted brass material. Thereafter, the molten brass material was sampled to analyze the components (see Table 1 below for analysis).

염소 봄베(도 1의 20)의 벨브를 봄베의 압력이 용융된 황동 재료 100 kg당 1기압(0.321 kg)이 되도록 열어 상기 용융 상태의 황동 재료 중에 기화파이(도 1의 40)를 통하여 염소가스를 40분 동안 주입하였다. 다음으로 질소봄베(도 1의 20)의 벨브를 봄베의 압력이 2기압 이상이 되도록 열어 상기 용융 상태의 황동 재료 중에 질소가스를 40분 동안 주입하였다(납성분 기화를 위해, 납성분 없다고 판단되면 중지). 다음으로 1:1의중량비로 혼합된 붕사와 빙정석 분말을 용융상태의 황동 재료100중량부를 기준으로 1중량부의 양으로 용융상태의 황동 재료 표면에 떠오른 슬래그에 분사하였다. 이 후, 상기 붕사와 빙정석 분말 분사 후 형성된 슬래그 혼합물을 제거하고, 정련된 용융상태의 황동 재료를 샘플링하여 성분을 분석한 후 하기 표 1에 나타내었다.The valve of the chlorine bomb (20 in FIG. 1) was opened so that the pressure of the bomb became 1 atm (0.321 kg) per 100 kg of the molten brass material, and chlorine gas Were injected for 40 minutes. Next, the valve of the nitrogen bomb (20 in Fig. 1) was opened so that the pressure of the bomb was higher than 2 atm, and nitrogen gas was injected into the molten brass material for 40 minutes (for lead vaporization, stop). Next, borax and cryolite powder mixed at a weight ratio of 1: 1 were injected into slag floated on the surface of the molten brass material in an amount of 1 part by weight based on 100 parts by weight of the molten brass material. Thereafter, the slag mixture formed after the borax and cryolite powder was removed, and the refined molten brass material was sampled to analyze the components, and the results are shown in Table 1 below.

실시예2Example 2 : 황동 스크랩의 정련: Refining of brass scrap

상기 실시예 1에서 질소가스 대신 아르곤가스를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 황동 스크랩을 정련하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The brass scrap was refined in the same manner as in Example 1 except that argon gas was used instead of nitrogen gas in Example 1, and the results are shown in Table 1 below.

성분ingredient CuCu ZnZn PbPb FeFe AlAl SnSn 불순물impurities 정련 전
(대조군)Before refining
(Control group) 60.5%60.5% 36%36% 0.8%0.8% 1.2%1.2% 0.5%0.5% 0.5%0.5% 0.5%0.5% 정련 후
(실시예 1)After refining
(Example 1) 59.4%59.4% 33.12%33.12% 0.352%0.352% 0.19%0.19% 0.4%0.4% 0.45%0.45% 0.24%0.24% 정련 후
(실시예 2)After refining
(Example 2) 58.2%58.2% 30.8%30.8% 0.15%0.15% 0.12%0.12% 0.33%0.33% 0.34%0.34% 0.20%0.20%

(단위: 중량%)(Unit: wt%)

주) 불순물: Si, Be, Mg 포함Note) Impurities: Si, Be, Mg included

상기 표 1에서 확인되는 바와 같이, 본 발명의 방법으로 정련된 황동 스크랩의 경우, 정련되기 전과 비교하여 납(Pb)성분의 함량이 현저히 감소된 것을 알 수 있다. 상기와 같은 정련 효과는 본 발명의 정련과정을 2회 이상 반복하는 경우 더욱 증가할 것으로 예상된다.As can be seen from the above Table 1, in the case of the brass scrap refined by the method of the present invention, the content of the lead (Pb) component is remarkably reduced as compared with that before the refining. It is expected that the above-described refining effect is further increased when the refining process of the present invention is repeated twice or more.

10: 도가니로 20: 질소봄베
30: 염소봄베 40: 기화파이
50: 단열판 60: 배가스통
70: 연도 80: 용해로
90: 부자가스메타10: Crucible 20: Nitrogen bombardment
30: goat bomb 40: vaporized pie
50: insulating plate 60:
70: Year 80: Melting furnace
90: rich gas meter

Claims (7)

(a) 황동 스크랩을 용해로에 넣어 용융상태의 황동 재료를 준비하는 단계;
(b) 상기 용융상태의 황동 재료 내부에 염소가스를 주입하는 단계;
(c) (b) 단계의 염소가스 주입 후, 용융상태의 황동 재료 내부에 질소가스 또는 아르곤 가스 중에서 선택되는 1종 이상의 가스를 주입하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계의 가스 주입 후, 용융상태의 황동 재료 표면으로 떠오르는 염화금속의 불순물 슬래그에 붕사 및 빙정석 중에서 선택되는 1종 이상을 분사하는 단계; 및
(e) 상기 (d) 단계에서 형성된 슬래그 혼합물을 제거하는 단계;를 포함하는 황동 스크랩의 정련 방법으로서,
상기 (a) 단계에서 용해로의 온도는 1,000~1,150℃로 유지되며,
상기 (b) 단계의 수행 전에, 용융상태의 황동 재료 내부에 질소가스 또는 아르곤 가스 중에서 선택되는 1종 이상의 가스를 주입하는 단계를 더 포함하며,
상기 (b) 단계에서 염소가스 주입시 염소 봄베의 압력은 용해된 황동 재료 100 kg당 1기압으로 설정되며,
상기 (b) 단계 내지 (e) 단계는 2~4회 반복하여 수행되며,
상기 (d) 단계에서 붕사 및 빙정석 중에서 선택되는 1종 이상은 붕사 및 빙정석을 1:1의 중량비로 혼합한 것이며, 용융상태의 황동 재료 100중량부를 기준으로 1중량부의 양으로 분사되는 것을 특징으로 하는 황동 스크랩의 정련 방법.(a) placing a brass scrap into a melting furnace to prepare a molten brass material;
(b) injecting chlorine gas into the molten brass material;
(c) injecting at least one gas selected from nitrogen gas or argon gas into the molten brass material after chlorine gas injection in step (b);
(d) injecting at least one selected from borax and cryolite into the impurity slag of the metal chloride floating on the surface of the brass material in the molten state after the gas injection in the step (c); And
(e) removing the slag mixture formed in the step (d), the brass scrap being refined,
In the step (a), the temperature of the melting furnace is maintained at 1,000 to 1,150 ° C,
Further comprising injecting at least one gas selected from nitrogen gas or argon gas into the molten brass material before performing the step (b)
The pressure of the chlorine cylinder during the chlorine gas injection in the step (b) is set to 1 atm per 100 kg of the melted brass material,
The steps (b) and (e) are repeated two to four times,
In the step (d), at least one selected from borax and cryolite is a mixture of borax and cryolite at a weight ratio of 1: 1 and is sprayed in an amount of 1 part by weight based on 100 parts by weight of the molten brass material Of brass scrap. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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